Russiske forskere på instruksjoner fra Foundation for Advanced Study (FPI) utvikler en "evig disk" for lagring av data. En enhet laget av kvartsglass, som ikke er redd for brann, vann og stråling, vil kunne lagre 1 TB informasjon i opptil 100 tusen år, mens moderne medier i beste fall kan lagre data - enten det er myndighetsdokumenter eller familiebilder - i 60 år. Og selv om du glemmer den "evige disk" et sted på månen i hundretusener av år, vil søkeren kunne se filmen som er spilt inn på den.
Ivan Glebov, leder for laboratoriet for laser nanostrukturering av glass ved det russiske universitetet for kjemisk teknologi oppkalt etter V. I., snakket om den nåværende utviklingen og utsiktene for anvendelse i et intervju med TASS. DI. Mendeleev - et av laboratoriene til Advanced Research Foundation.
Hva er den "evige flash-stasjonen" du jobber med?
- Den nærmeste definisjonen for vår utvikling kan være "evig arkivdisk". Det er en ultrastabil databærer basert på glass nanostrukturert av stråling fra en femtosekundlaser, det vil si en laser som genererer ultrakort, titalls eller hundrevis av femtosekunder, lyspulser med ultrahøy toppeffekt. Dette er det offisielle navnet på prosjektet.
Enkelt sagt lager vi et fysisk medium som kan lagre informasjonen som er registrert på den i ubegrenset tid, i henhold til våre standarder. Videre må han beskytte informasjon mot "nødsituasjoner": branner, stråling, elektromagnetiske bølger.
Prosjektet består av tre komponenter: medier, dataopptak og leseteknologier. "Disk" er et kvartsglass i form av en CD med en standard diameter på 12 cm, tykkelse - 1,2 mm, vekt - 300 g. Opptak utføres med en femtosekundlaser, lesing utføres på basis av en dynamisk dobbeltbrytningsanalyseenhet utviklet av vårt medkontrahent Polyus Research Institute … Den nåværende oppnådde opptakshastigheten er minst 36 Mbps, noe som tilsvarer Blu-Ray. Den resulterende lesehastigheten er opptil 50 Mbps.
Hva er platen til å fungere?
- Prinsippet om innspilling og lesing av informasjon er lik prinsippet for optiske plater (CD / DVD / Blue-Ray) - ved hjelp av en "innspilling" -laser blir det lagret punkter som lagrer informasjon på platen, analogt med groper i vanlige optiske plater. Ved hjelp av leseren overføres dataene til mottakerenheten, behandles og mates til datamaskinen i form av lyd-, video-, grafikk- eller tekstdata.
Kampanjevideo:
Hvorfor trenger vi en "evig disk", gitt det store spekteret av måter å lagre informasjon tilgjengelig i verden?
- Menneskeheten har lagret informasjon i mer enn 10 tusen år og har i løpet av denne tiden skapt nye medier med informasjon: fra veggene i hulene, papyrusark og kileskriftabletter til magnetiske og optiske disker.
Men holdbarheten til data på moderne medier er ubetydelig, selv i sammenligning med trykte bøker eller leiretabletter. Hvis moderne historikere klarer å hente ut informasjon fra funnet manuskripter som er mer enn 1000 år gamle, vil ikke fremtidens historikere kunne hente ut informasjon fra moderne databærere.
Den gjennomsnittlige lagringstiden for informasjon om de mest populære databærere - harddisker (HDD / SSD), ifølge produsenter, er ikke mer enn 50 år, på optiske disker (CD / DVD / Blu-Ray) - ikke mer enn 60 år, på båndmedier (ifølge optimistiske prognoser, kan informasjon lagres i opptil 100 år. Dermed er bevaring av informasjon som krever arkivering i mer enn 100 år, truet. Det er behov for regelmessig omskriving og obligatorisk sikkerhetskopiering av informasjon, som på den ene siden i stor grad øker kostnadene ved lagring av data, og på den andre siden øker sannsynligheten for å miste en del av informasjonen når du overfører til et nytt medium.
Hvor lenge kan "evig disk" lagre informasjon?
- Prosjektet vårt er viet til opprettelsen av en databærer som kan lagre informasjon i mer enn 10 tusen år: dette er lenger enn det har vært siden den antatte tiden for konstruksjonen av Cheops-pyramiden. Under standard lagringsforhold vil det være mulig å lese informasjon fra en disk med minimale feil selv etter 100 tusen år. I tillegg vil vår "evige disk" være i stand til å tåle brann, flom og til og med en lang flytur under kosmisk stråling.
På hvilket stadium er prosjektgjennomføringen nå?
- Prosjektet startet i 2015 og var designet i tre år. Våre mål var: utvikling av teknologi for opptak / lesing av informasjon på en kvartsskive, valg og oppretting av det nødvendige bærematerialet og, viktigst, bekreftelse av muligheten for å oppnå måltekniske indikatorer. Disse målene er nå oppnådd.
Nå knytter vi kontakter med potensielle forbrukere av denne teknologien og forbereder oss på starten av utviklingsarbeidet i 2018.
Når kan vi forvente at den evige platen skal vises på markedet?
- Vi planlegger å starte pilotprosjekter sammen med det russiske bokkammeret, det russiske statsbiblioteket, noen statsarkiver innen 2019, og innen 2021 planlegger vi å starte pilotproduksjon for å bringe den "evige platen" til det kommersielle markedet.
Det vil si at militæret, offentlige etater, arkiver vil bli hovedforbrukerne av den nye teknologien?
- Vi har to konsepter for teknologianvendelse. Den første er dokumentasjonsreservefond. Det er arkiver med sikkerhetskopier av spesielt verdifulle dokumenter - offentlige, kulturelle, vitenskapelige, tekniske, etc. Slike lagringsanlegg er spesielt lokalisert ved høyrisikoanlegg, for eksempel kjemiske anlegg, kjernekraftverk. I tilfelle en ulykke, terrorangrep eller krig, vil disse midlene tillate deg å gjenopprette data. Nå lagres informasjon i slike midler i form av mikrofotokopier av trykte dokumenter, håndskrevne materialer eller digitale dokumenter som kan gå til grunne i samme brann. Evige disker vil bidra til å løse dette problemet.
Det andre konseptet er datakjøling. Store IT-selskaper bytter til "temperatur" -inndelingen av den lagrede informasjonen: "hot" data er tilgjengelig hele tiden i høy hastighet på SSD-medier; "varme" data blir brukt sjeldnere, tilgangshastigheten er lavere og HDD-medier kan brukes; Det er sjelden tilgang til "kalde" data, hastighet er av liten betydning her, det viktigste er pålitelighet og sikkerhet og lave lagringskostnader.
Mange IT-selskaper som Facebook bruker optiske plater (DVD / Blu-Ray) for kald lagring. Dette sparer kostnadene ved å lagre data som kan forbli uanmeldt, for eksempel millioner av bilder uten likes, fordi vedlikehold av et arkiv på optiske plater ikke trenger å bruke energi hele tiden, de må bare vikles ut til rett tid. Men SSD og HDD bruker enorm energi selv i standby-modus. "Evige" glassdisker kan være en utmerket løsning for "kald" datalagring - "tonn" bilder kan lagres i "informasjonspermafrosten".
Dermed vil hovedforbrukerne av "evige plater" være arkiver, museer, biblioteker, offentlige etater, hæren, banker, foretak fra statlige selskaper som trenger å lagre informasjon av økt betydning: digitale kopier av offentlig dokumentasjon, rapportering, bibliotek og museumsmidler. Dessuten vil "evig disk" bli mye etterspurt av IT-selskaper som bruker "kald" datalagring. Det er spådd at innen 2020 vil mer enn 44 millioner TB (44 Zettabyte) data bli samlet i verden, det vil si at det vil være mange IT-selskaper - potensielle forbrukere av vår utvikling.
Vil media være tilgjengelig i det bredere markedet? Hvor mye vil det koste?
“Vi lager lagringsteknologi som absolutt må selges. Allerede nå, på scenen for vitenskapelig og teknisk forskning, mottar vi forslag om samarbeid fra både statlige selskaper og private IT-selskaper.
Kostnaden for selve media, samt kostnadene for dataopptak og leseenheter, er nå vanskelig å fastslå, fordi prosjektet er på scenen for utvikling av teknologi og prototype. På den annen side er produksjonskostnadene for kvartsglass flere ganger lavere sammenlignet med andre optiske materialer, og produksjonen er etablert hos de ledende glassbedriftene i Russland. Det vil si at selve informasjonsbæreren vil være relativt billig å produsere og vil bli produsert i Russland. Det kan antas at kostnaden for en "disk" vil stå i forhold til kostnadene for en moderne flyttbar harddisk.
Hva er lagringskapasiteten til dette mediet?
- På dagens stadium av teknologiutvikling har vi nådd en lagringskapasitet på 25 GB, som ligner på DVD og Blue-Ray. Imidlertid viser vår forskning at det er mulig å øke dataopptakstettheten på dette mediet opp til 1 TB, noe som er uoppnåelig for andre optiske disker og er privilegiet til bærbare harddisker.
Vil det være mulig å overskrive informasjonen på "disken"?
- Den typen media som utvikles er "skriv en gang, les mange" (WORM - skriv en gang les mange), det vil si at den ikke kan omskrives, noe som er spesielt viktig for kritiske dokumenter. Du kan være sikker på at ingen vil slette, overskrive eller endre dataene. Digitale signaturer eller sertifikater som brukes til å bekrefte visse dokumenter, vil også være relevante i hele bruksperioden for mediet, de trenger ikke oppdateres.
“Eternal Disc” vil være i stand til å tåle branner, flom og stråling. Og under hvilke forhold ble testene utført?
- Alle fysiske begrensninger for lagring av informasjon skyldes bare den ultimate styrken til materialet som transportøren er laget av. I motsetning til DVDer, Blu-Ray-plater, som er laget av sammenkoblede plastlag, eller den mindre kjente M-Disc, som produsenter har en lagringstid på opptil 1000 år, er den "evige platen" vi har utviklet en monolitisk plate laget av kvartsglass uten lag. Informasjonen på platen er registrert i nanoskalaen i glassstrukturen.
Kvartsglass tåler høye temperaturer, er motstandsdyktig mot aggressive kjemiske omgivelser og påvirkes ikke av elektromagnetisk stråling, som lett kan skade harddisker. Vi testet diskene for styrke, kompresjon, fall, motstand mot høye temperaturer og skarpe temperaturfall, stråling og kjemisk motstand. Hvis du prøver, kan platen vår knuses, men for det første løses dette problemet enkelt med en støtsikker sak, og for det andre skal slike plater ikke bæres konstant i lommen - de er ment for stasjonær bruk.
Disken vår kan ha temperaturer opp til 1000 grader Celsius om dagen, og informasjon kan leses fra den. Videre har forskningen vår vist at selv et termisk sjokk ved å flytte en plate fra en ovn med en temperatur på 900 grader Celsius til kaldt vann ikke fører til feil eller vesentlige feil i lesing av informasjon. Denne eiendommen er veldig viktig når du slukker branner, siden alle kjente medier blir ødelagt som følge av husbrann i lukkede rom, og data fra dem er fullstendig tapt. Dette er relevant for arkiver av strategisk betydning, myndigheters og militære institusjoner, hvor oppbevaring av informasjon er den dominerende oppgaven.
Når det gjelder strålingsmotstand, kan diskene tåle å være i nærheten av reaktorens aktive del i 24 timer, og den kjemiske motstanden til glass er flere størrelsesordener høyere enn DVD / Blu-Ray-plater. Den utviklede informasjonsbæreren kan sendes på romfart og være sikker på at dataene vil være trygge i ubegrenset tid under forhold med økt stråling.
Enkelt sagt, en slik disk kan ligge på overflaten av Månen i lang tid, og så kan vi se en film spilt inn på den. Denne utviklingen garanterer at hele Russlands og menneskehetens historie vil bli spilt inn på en glasskive, kan man si, for alltid og aldri vil forsvinne.
Utvikles enheter for evig lagring av informasjon i utlandet? Hvordan skiller de seg fra designet ditt?
- Rundt om i verden utvikles det nå forskjellige databærere som vil gi langvarig lagring av informasjon. Microsoft undersøker muligheten for å lagre informasjon i DNA, deres kolleger, også fra USA, studerer prosessene for lagring av data i diamanter, men det meste av den eksisterende utviklingen er langt fra resultatene oppnådd i prosjektet vårt.
En lignende utvikling som vår - dataopptak i silikaglass - ble utført i Hitachi-laboratoriet. De lovet å slippe et ferdig produkt på markedet i 2015, men viste så langt bare et lite stykke glass med noen få biter av data. Og dette er hovedforskjellen mellom Hitachis tilnærming og vår teknologi - dataopptakstetthet. På media blir informasjon registrert i 3D-format, men vi lager et optisk minne på flere nivåer (5D), der vi på hvert punkt ikke skriver en, men minst 3 biter av informasjon.
Intervjuet av Dmitry Strugovets
